Mutasyon

DNA dizilimindeki bu değişiklik, farklı genetik özelliklerin ortaya çıkmasına sebep olabilir. Bazen, hücre bölünmesi sırasında kromozomların sayısında artma ya da azalma şeklinde değişiklikler de olabilir. DNA dizilimindeki ve kromozomlardaki değişiklikler mutasyon olarak adlandırılır.
Radyasyon , bazı kimyasal maddeler , ilaçlar ve güneş ışığı mutasyona sebep olabilir: Örneğin, gebelik döneminin ilk aylarında röntgen filmi çektirmek bebekte mutasyona, dolayısıyla gelişim bozukluklarına sebep olabilir.
Mutasyonlar,

• Hem vücut hem de üreme hücrelerinde oluşabilir.
• Üreme hücrelerinde görülen mutasyonlar dölden döle geçme özelliğine sahiptir.
• Vücut hücrelerinde görülen mutasyonlar ise ancak eşeysiz üreme gösteren canlılarda dölden döle geçebilir.
• Mutasyonların etkileri olumlu veya olumsuz olabilir. Örneğin bitki üreme hücrelerinde görülen mutasyon sonucu bitkilerin büyüklüğü ya da tohumlarının sayısında değişiklik oluşabilir.
• Diğer taraftan zararlı mutasyonlar da vardır. insanların genlerinde meydana gelen bazı mutasyonlar farklı hastalıkların ve genetik bozuklukların ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Örneğin; hemofili, orak hücreli anemi, albinoluk, alti parmaklılık, Down sendromu gibi rahatsızlıklar, mutasyon sonucu ortaya çıkmıştır.
• Ayni şekilde, bazı mutasyonların kansere sebep olduğu da bilinmektedir.

Kromozom, gen, DNA gibi kalıtım molekülleri üzerinde meydana gelen değişikliklere mutasyon denir.
Bir DNA zinciri eşleme anında sorun olması( yanlış nükleotit gelmesi, nükleotit gelmemesi...vb) mutasyondur.
Şeklinde olması gerekirken,

Veya

Şeklinde olması mutasyona neden olur.

Mutasyona, kimyasal maddeler, ilaçlar, radyasyon, ani sıcaklık değişimleri neden olabilmektedir. Mutasyona neden olan maddeye mutajen, mutasyona uğrayarak eski özelliğini kaybeden gene mutant gen denir.
Eşeyli üreyen canlılarda mutasyon üreme hücrelerindemeydana gelirse yeni kazanılan özellik nesilden nesile aktarılır. Eşeysiz üreyen canlılarda mutasyon vücut
hücrelerinde olsa da nesilden nesile aktarılabilir.

Mutasyona Örnekler;

• Renk pigmentlerinin olmaması(albinizim), çok parmaklılık down sendromu, hemofili, orak hücre anemisi ve kanser insanlarda görülen mutasyonlara örnektir.
• Tavuk ve kuzularda görülen kısa bacaklılık, keçilerde dört boynuzlulukve albinizim hayvanlarda görülen mutasyonlara örnektir.
• Tohumu bol, daha iri ve lezzetli veya şekli değişmiş, meyve ve sebzeler bitkilerde mutasyona örnektir.
• Mutasyonlar nesilden nesile aktarılarak çok uzun sürenin sonunda yeni türlerin oluşmasına sebep olabilir.(Van kedisi)

Modifikasyon

Çevrenin etkisi ile canlılarda ortaya çıkan ve kalıtsal olmayan değişikliklere modifikasyon denir. Modifikasyon vücut hücrelerinde meydana gelir ve nesilden nesile aktarılmaz, sadece o canlıda görülür. Modifikasyona ışık, nem, sıcaklık veya beslenme neden olabilmektedir.

Modifikasyona Örnekler;

• Çuha çiçeği ortam sıcaklığı 15-25 oC arasındaki bir ortamda yetiştirilirse çiçeklerin rengi kırmızı, 25-35 oC arasındaki bir ortamda yetiştirilirse çiçeklerinin rengi beyaz olur. Kırmızı çiçekli çuha çiçeği 25-30 oC de tutulursa beyaz çiçek açar, 15-20 oC de tutulursa kırmızı çiçek açar.
• Ari ve karıncalarda larvaların beslenme koşulları değiştiğinde vücut şekilleri ve davranışları değişir. Ari larvaları çiçek tozuyla beslendiğinde isçi arılar, ari sütüyle beslendiğinde ise kraliçe ari oluşur.
• Spor yapan kişilerde kasların gelişmesi, yazın güneşli günlerde teninizin bronzlaşması da modifikasyona örnektir.
• Tek yumurta ikizlerinde genetik yapı aynidir. Bu ikizler farklı çevre şartlarında yetiştiklerinde farklı özellikler gösterirler.Bu modifikasyona örnektir.
• Sirke sineği yüksek sıcaklarda kıvrık kanatlı, düşük sıcaklıklarda düz kanatlı olur.
• Döllenmiş yumurtadan çıkan arı larvaları, arı sütü ile beslenirse iri kısır olmayan arılar, çiçek tozları ile beslenirse küçük kısır arılar oluşur.
• Yazın bronzlaşmış kişiler kışın güneş almayınca tekrar eski deri renklerine geri gelirler.

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji

Dış etkiler ile canlının kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek, onlara yeni işlevler kazandırılmasıyla ilgili araştırmalar yapan bilim dalına genetik mühendisliği denir.
Genetik mühendisliği genlerin ayıklanması, çoğaltılması, değiştirilmesi başka bir canlınınkiyle birleştirilmesi ya da başka bir canlıya aktarılması gibi çalışmalarla uğraşır. Bilim insanları bu çalışmalarıyla hastalık ve böceklere dayanıklı yeni bitkiler ve hayvanlar oluşturulabiliyor.
Endüstriyel atıkları yiyebilen bakteriler üretilebiliyor. Canlıları klonlayabiliyor.

Genetik Mühendisliğinin Uygulamaları

Gen Haritasının Çıkarılması:
DNA’daki organik bazların dizilişlerinin çıkartılması anlamına gelir. İnsan DNA’sında 3.2 milyar baz olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmalarda hangi genin ne anlama geldiği bulunacak. Hastalıklara neden olan genlerin bulunup müdahale etme şansı doğacaktır.

DNA Testi:
Parmak izi gibi her canlının DNA sındaki baz dizilişi farklıdır. Bundan yola çıkarak suçluların tespit edilmesi kolaylaşmaktadır. Ayrıca genetik hastalıkların tespitinde de kullanılmaktadır.

Gen Tedavisi:
Başka bir canlıdan alınan DNA parçalarının canlıya aktarılmasıyla veya zararlı genlerin etkisiz hale getirilmesiyle gerçekleşiyor. Bu yöntemle bitki ve hayvanlara yeni özellikler kazandırılabiliyor.

Klonlama:
Bir canlının genetik kopyasının üretilmesidir. İlk hayvan klonlanması 1996 yılında Dolly adında koyunda olmuştur. Herhangi bir beden hücresine dönüşebilecek hücrelere kök hücre denir.Kök hücre klonlayıp organ geliştirmek artık mümkün fakat bu çalışmalarla ilgili tartışmalar devam etmektedir.

Tıptaki Yararları:
hastalıklara neden olan genlerin değiştirilmesi veya hastalığı engelleyecek genlerin insanlara verilmesi tıptaki kullanım alanlarından yalnızca
bir tanesidir. İlaç yapımında çeşitli bakteriler kullanılmaktadır.

Tarımda ve hayvanlarda uygulamalar:
Genetiği değiştirilmiş bir çok bitki ve hayvan ortam koşullarına dayanıklı hale getiriliyor. Besin değeri ve içeriği değiştirilen canlılar oluşturuluyor. İstenilen karakterielde etmek için istenilen özellikte canlılar çaprazlanır. Buna türlerin ıslahı denir.

Genetik Mühendisliğinin Tartışılan Yönleri
Çalışmalar doğal dengeyi bozup daha büyük sorunlara neden olabilir. Ekonomik açıdan bazı küçük kuruluşlara zarar verebilir. Sonsuz
yaşam insanların klonlanması nüfus artışı, kıtlık ve devamında savaşlar meydana getirebilir.

Biyoteknoloji:
Canlı doku ve organları kullanarak, uygun yöntem ve tekniklerle endüstri ve tıp alanında kullanılmak üzere istenilen ürünün eldesidir.
Biyoteknoloji;

• Protein üretilmesi
• Hormon, vitamin, antibiyotik elde edilmesi
• Yeni sebze ve meyve üretimi
• Hasar görmüş organların onarımı gibi alanlarda çalışmaktadır.